Effective Java 學習筆記（二）：以私有建構子強化 Singleton 單例模式

Singleton 模式核心價值

• 確保 JVM 中某類別僅存在一個實例
• 適用場景：資料庫連線池、執行緒池、計數器、狀態倉庫、工具類
• 優勢：節省記憶體、利於 GC、可狀態化（如論壇計數器）或無狀態化（工具方法）

兩種經典實作比較

寫法一：public static final 欄位

public class Elvis {
    public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
    private Elvis() { /* ... */ }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Elvis.INSTANCE);
    }
}

• 優點：API 明確宣告單例、簡單直接、序列化安全
• 缺點：無法延遲初始化、無法依情境切換實例策略

寫法二：static factory 方法

public class Elvis {
    private static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
    private Elvis() { /* ... */ }
    public static Elvis getInstance() { return INSTANCE; }
    // 多執行緒環境建議加 synchronized
    public static synchronized Elvis getInstance() { return INSTANCE; }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Elvis.getInstance());
    }
}

• 優點：API 彈性大，未來可改為每執行緒一實例、延遲初始化、依配置切換實作
• 缺點：稍顯冗長

選擇指南

確定永遠不需變更策略 → 寫法一
需要彈性、可測試、可擴展 → 寫法二（並加 synchronized 保執行緒安全）

補充：類別載入器與 Singleton

工廠模式中的 Class Loader 常以 Singleton 實作，因載入的類別本質也是受限資源。